探地雷达在厂区道路路基空洞探测中的应用效果

本文通过分析实测探地雷达的图像特征,阐述了探地雷达技术在厂区道路路基空洞探测中的应用效果.     

采空区充填物探地雷达识别技术研究及应用

设计了一个由混凝土、矿粉和尾砂等材料制成的带空洞的实验模型.在模型的预留空洞中,分别充填水、砂、泥和空气进行了模拟实验,研究不同充填介质在探地雷达探测图像中表现出的特征及差异,进而辨别不同充填介质.论述了采空区探地雷达探测原理与方法,并通过在甘肃厂坝铅锌矿进行现场试验,分析、识别了采空区内充填物类型及状态.实践表明,应用探地雷达技术,可以高效、准确地探测采空区及其充填情况.     

基于GPRSIM的道路地下病害体探地雷达正演模拟研究

探地雷达因其便捷、高效、无损的优势目前被广泛应用于道路地下病害体探测任务中,但雷达图像识别又缺少统一的解释标准,所以亟需为病害体探测提供判别依据。因GPRSIM探地雷达正演软件可自定义模型形状、天线频率大小及正演速度快等优点,所以研究基于GPRSIM设计了不同填充类型、形状、规模、埋深、天线中心频率的道路路基空洞病害模型进行正演模拟研究,并分析总结病害雷达特征。其结果对雷达图像的解译具有重要的指导作用,同时,也为病害体识别提供了客观的理论依据。     

箱梁预应力管道内空洞探地雷达有限元正演模拟

箱梁预应力管道注浆不密实导致梁体预压应力瞬间失效,从而造成梁体突然断裂坍塌的危害。为了更准确地检测箱梁预应力管道内注浆不密实缺陷,建立箱梁预应力管道内空洞物理模型,分析在探地雷达二维及三维探测下钢筋、管道部分注浆及管道充水条件下反射波信号的成像特点。基于改进Sarma吸收边界的有限元法计算公式,编制MATLAB程序对箱梁预应力管道内不同大小的空洞进行正演模拟。通过模型试验和数值模拟对比分析,结果表明:探地雷达三维探测能识别钢筋和空洞的分布,更全面地反映不同病害的形态特征;有限元模拟分析表明回波信号出现的时间、回波强度、双曲线的曲率及延长度均与空洞几何尺寸有关。空洞在模拟和试验探测的结果均为"弧形",验证了数值模拟方法的可行性,为实际工作提供指导依据。     

隧道衬砌空洞的探地雷达图谱特征研究

探地雷达作为一种高效、先进的无损检测设备,能够对隧道衬砌实施连续扫描,获得形象直观的探测图像,在公路隧道衬砌空洞检测中获得了广泛的应用.然而,由于探地雷达在我国的应用时间还非常短暂以及雷达图谱的复杂性,因此探地雷达空洞图谱的辨识还存在一定的问题.据此,通过空洞模型实验和隧道衬砌空洞现场实验,研究了模型空洞和公路隧道衬砌实测空洞的探地雷达图谱特征.在对实验数据及图像进行全面分析和对比之后,得到空洞探地雷达图谱的特征,据此提高隧道衬砌空洞探地雷达图谱的判读精度.     

散射波成像技术在地铁空洞探测中的应用

城市地铁工程快速发展,以空洞为主的不良地质体诱发的地面塌陷事故层出不穷。传统的地震反射波法无法满足高精度探测小尺度、不均匀复杂地质体和城市施工空间受限的要求。在考虑散射波成像方法需求以及城市施工环境限制的情况,设计快速可移动城市散射波观测系统,将等效偏移距(EOM)散射成像技术应用于地铁空洞探测中,取得较好效果。     

浅析探地雷达技术的发展历程

探地雷达(GPR)具有高效、无损、简便、快捷等诸多优点,被广泛应用在城市管线检测、堤坝查漏探测、道路危害检测等工程地质探测领域。随着软硬件及计算机技术的快速发展,探地雷达技术效率和分辨率不断提高,呈现出更加广阔的应用前景。通过查阅大量的国内外相关文献,就关于探地雷达技术的发展、雷达数据处理的正反演技术以及结合人工智能技术的探地雷达这四方面的发展历程进行了详细地叙述并系统地总结和浅析未来的发展趋势,对今后探地雷达技术相关的工作发展有一定的指导作用和意义。     

郑州市极端暴雨灾后交通工程隐患应急检测分析

极端暴雨灾后，郑州市区道路、地铁隧道等交通工程易产生道路基底脱空、隧道变形渗水等病害。为了查明这些隐患，根据暴雨灾后隐患类别及各类检测方法的特点，通过组合车载三维探地雷达、拖曳式瞬变电磁、移动三维激光扫描等多种检测方法，对道路空洞、隧道病害进行了应急检测。结果表明：采用车载三维探地雷达与拖曳式瞬变电磁相结合，可有效避免单一方法的局限性，快速查明道路工程的脱空、渗漏等病害；采用移动三维激光扫描普查隧道结构信息，再利用探地雷达对重点病害进行详查，可快速查明隧道工程安全状况。     

道路地下空洞探地雷达波场和时频特性

根据城市道路地下介质的分布特征和电性参数设计模型,采用时域有限差分法和广义S变换,对道路地下存在的充气空洞、充水空洞、回填不密实、埋藏金属物状态进行探地雷达正演模拟和时频特征提取。结果表明,地下空洞顶界面的反射波同相轴均呈弧形反射形态,但充气空洞的反射波能量强于充水空洞;地下空洞发育区域的中心频率集中在某个低频区间,其余频率成分分布较均匀;埋藏金属物区域出现两簇高幅值能量团,频率分布较分散;回填不密实区域频率未能显示出较明显的规律。最后,通过工程实测验证了数值模拟的可靠性。     

探地雷达在地面塌陷检测中的应用

应用RAMAC系列探地雷达进行了地面塌陷探测的研究。基于城市地下管线施工等对地层的扰动引起的地面塌陷,设计了探地雷达的工作参数,对地面塌陷区进行了探测,并就典型的异常特征进行了分析。     

RAMAC探地雷达在地下管线探测中的应用

应用RAMAC系列探地雷达进行了地下管线探测的研究。基于对城市地下管线周围介质环境的分析,设计了探地雷达的工作参数,对不同类型的地下管线进行了探测,并就典型的管线异常特征进行了分析。     

基于正演模拟的地下典型目标体探地雷达图像特征分析与评价

目前探底雷达应用领域越来越广,但探底雷达剖面图的信息解译缺乏系统性的标准。本文论述了水平层状目标体,圆形目标体,矩形目标体,地下管道,局部含水层,石油污染物六种地下典型目标体模型正演模拟的图像特征。运用二维时域有限差分法构建污染场地中六种地下典型目标体的正演模型,并获得地下典型目标体雷达剖面图,进一步汇总在正演模拟剖面图中的各个典型目标体的图像识别特点,并分析雷达探测过程中多次波、绕射波等杂波的形成机理,最后通过石油烃污染场地的钻探资料验证实测探地雷达图形特征分析的准确性。本研究为实际工作中探地雷达的反射信号解译和地下目标体的识别提供了一定的理论依据。     

探地雷达在城市地下管线探测中的应用

本文通过对天津港南疆路改造工程地下综合管网进行的探测和调查，总结了调查过程中遇到的一些难点问题，指出了管线探测仪在解决这些难点问题方面的局限性，重点阐述了探地雷达在城市地下管线探测中的工作原理和工作应用，并强调了探地雷达在城市地下管线探测中管线密集区域应用方面的优越性。     

盾构隧道壁后空洞典型GPR图像特征正演分析

受环境、设计、施工以及运营等方面的影响,盾构隧道壁后常存在难以探测的空洞缺陷,危及隧道结构安全。探地雷达是盾构隧道隐蔽缺陷探测的主要方法之一,但由于盾构隧道内部双层钢筋网的屏蔽效应,导致壁后空洞的电磁响应特征不明显。为探究不同类型壁后空洞特征,文章采用时域有限差分法,模拟探地雷达探测不同尺寸、形状的空气空洞/富水空洞,对仿真得到的特征图像进行分析,设计了模拟真实情况的盾构隧道壁后空洞模型进行实测实验,并验证仿真结论的准确性。结果表明：随着方形空洞尺寸的变化,正演模拟仿真图像中会对应呈现出双曲线、交叉状及碗状的反射特征,且其底部反射也呈现一定的变化规律;圆形空洞仿真图像均呈现曲率随空洞尺寸增大而增大的完整双层双曲线形。通过波场分析发现,钢筋会对雷达信号产生较强的干扰,电磁波在空洞内部产生多次反射,空气空洞与富水空洞中电磁波传播现象有较大差异。研究成果可为实际盾构隧道壁后空洞检测数据的解释提供参考。     

隧道混凝土衬砌质量检测方法

介绍了用超声波检测混凝土衬砌强度、探地雷达法探测混凝土衬砌厚度及背部空洞的方法。用该方法对某隧道混凝土衬砌质量进行了检测。将超声波法检测结果与施工过程中经监理工程师签认的混凝土衬砌强度试验结果进行了对比，结果表明两者比较吻合；同时用现场钻孔的方法对探地雷达法的探测结果进行验证，结果表明两者比较吻合。     

非金属管道的电磁波反射频率特性研究

探地雷达(ground penetrating radar,GPR)对非金属管道进行探测识别时,填埋在不同介质中的非金属管道雷达回波频率并不固定。为深入研究非金属管道的电磁波反射规律,文章建立了时域有限差分法(finite difference time domain,FDTD)正演模型,对不同埋深、不同填埋介质及不同入射波中心频率的情况进行正演计算,得出非金属管道在不同填埋介质中的探地雷达回波频率分布规律;进一步通过理论分析,得出回波频率中心变化的原因是由于管顶及管底电磁反射波相位发生了变化,并且不同中心频率的入射波会激发对应的回波频率。     

时域多分辨率法在探地雷达三维正演模拟中的应用

应用小波伽略金方法,对Maxwell的2个旋度方程进行离散化,导出DB2-MRTD算法的探地雷达3D差分公式、数值稳定性条件。在此基础上,开发探地雷达MRTD法正演模拟程序。所开发的对三维立方体小空洞体模型进行正演模拟。研究结果表明:采用该程序极大地提高了运算速度,改善了三维探地雷达正演方法;相应的正演合成三维剖视图及切片图指示了立方体小空洞体的雷达波空间的三维响应特征;模拟结果表明,采用时域多分辨率法可提高探地雷达探测的可靠性、准确度。     

三维探地雷达在城市市政管线渗漏探测中的应用

以城市给排水管网基地测试管道为对象,针对一根埋深0.6 m,直径100 mm水管,通过现场实验探讨三维探地雷达(GPR)探测管线渗漏的可行性。实验中在渗漏点附近沿垂直于管线方向布设了31条平行测线,采集了C扫描雷达数据。对比渗漏前后的二维雷达剖面以及雷达数据三维偏移成像图可知,三维探地雷达可更加有效地探测和识别地下目标几何形态,判断由于地下水管渗漏形成的周围土壤浸润区的范围和大小,从而确定渗漏位置。     

地质雷达在市政道路地下空洞探测中的应用

本文分析了地下空洞的成因和特性,介绍了地质雷达探测地下空洞的大批量和方法技术,并以实例阐述了该方法的应用效果,分析了地质雷达探测道路地下空洞的应用条件及影响因素。     

探地雷达对混凝土桥面结构空洞范围的无损探测

钢筋混凝土结构的桥梁可能由于施工原因导致在施工完成后,桥面下的结构出现较大的空洞。在大量交通荷载的作用下,桥面下的结构空洞可能导致桥面开裂、塌陷,轻者将影响桥梁的正常使用,严重的还可能导致交通事故。因此必须对桥面下的结构空洞进行打孔注浆处理,在打孔注浆之前,必须首先对结构空洞的范围和厚度有一个较精确的了解。为了避免破坏已有的桥面,探地雷达就成为标定结构空洞范围的一个有效手段。本文通过工程实例说明了探地雷达在标定结构空洞范围时相比其他探测方法所具有的优势和应注意的问题。